Tentative de détournement de lave sur le Mauna Loa (Hawaii) [1ère partie] // Attempt to divert lava on Mauna Loa (Hawaii) [Part 1]

Fin février 2020, les médias hawaïens ont fait état de la découverte de deux bombes sur le flanc nord du Mauna Loa, mais sans donner plus de détails. On apprend aujourd’hui que les deux bombes faisaient partie d’un largage par des avions de l’US Army Air Corp sur la coulée de lave Humu’ula le 27 décembre 1935. Selon Jack Lockwood – ancien directeur du HVO, que je salue ici –  20 de ces bombes étaient des « demolition bombs » MK I de 600 livres, chacune chargée de 355 livres de TNT et armée d’un détonateur à retardement d’un dixième de seconde. Les 20 autres étaient des « pointer bombs » qui ne contenaient que de petites charges de poudre noire.
La bombe présentée récemment par les médias est l’une des « pointer bombs ». Thomas A. Jaggar, le fondateur du HVO, a décrit la première fois cette bombe lors d’une inspection de la zone en 1939: «La bombe avait pénétré à travers la fine croûte recouvrant la lave liquide et était intacte, avec son nez bien visible dans un tunnel en dessous. » Cette même bombe a été photographiée en 1977 par Lockwood. Sa photo (voir ci-dessous) a été publiée dans un article paru en 1980 avec cette légende: «Pointer bomb» qui a pénétré la coulée pahoehoe en 1935 le long du chenal. »
Les bombes larguées en décembre 1935 faisaient partie d’une première tentative d’utilisation d’explosifs pour arrêter ou détourner une coulée de lave à Hawaï. La destruction d’un tunnel fait partie des trois techniques de base de détournement d’une coulée. Cependant, le détournement de la lave fait l’objet d’un grand débat à Hawaii ; Quelles sont les chances de succès d’une telle initiative ? A-t-on le droit d’intervenir sur des processus naturels au risque de déplaire à la déesse Pele ?
J’ai écrit le 19 décembre 2017 sur ce blog une note relative au détournement des coulées de lave. Vous le trouverez à cette adresse:
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/12/19/detournement-des-coulees-de-lave-diversion-of-lava-flows/

Comme je l’explique dans mon article, la première tentative de détournement de la lave a été effectuée par un groupe de citoyens de la ville de Catane (Sicile) en 1669, quand une  importante coulée de lave émise par l’Etna a menacé leur ville. Protégés de la chaleur par les peaux de bêtes, ils ont tenté de briser le tunnel qui alimentait la coulée, éloignant ainsi la lave de Catane. Leur tentative a été brièvement couronnée de succès mais a déclenché le courroux des habitants de la localité voisine de Paterno qui se sont vite rendus compte que la lave ainsi détournée pourrait atteindre leur propre ville. Ils ont alors pourchassé les Catanais. L’ouverture pratiquée dans le tunnel de lave s’est ensuite refermée et la coulée a repris son trajet vers Catane, pour atteindre finalement la ville et la Mer Ionienne.
D’autres tentatives de détournement ont eu lieu, notamment en 1983 sur l’Etna, sans oublier l’arrêt d’une coulée de lave par aspersion d’eau en 1973, sur l’île d’Heimaey en Islande.
À Hawaï, l’utilisation de dynamite pour freiner la progression d’une coulée de lave a été envisagée, mais non essayée, en 1881 alors qu’une éruption du Mauna Loa menaçait Hilo. L’utilisation d’explosifs a été à nouveau discutée en 1929 au moment où la population craignait qu’un essaim sismique sur le Hualalai déclenche une éruption, mais le volcan ne s’est pas manifesté. L’occasion suivante s’est présentée quelques années plus tard.
Suite à une éruption sommitale du Mauna Loa en 1933, Thomas Jaggar avait prévu qu’une éruption latérale se produirait sur le volcan dans les deux ans et pourrait menacer Hilo. Sa prévision s’est vérifiée et le Mauna Loa est entré en éruption à la fin du mois de novembre 1935.
Au cours de la première semaine, la coulée de lave émise dans la zone de rift nord-est du volcan s’est dirigée vers la base du flanc nord avant de se diriger vers l’ouest, loin de Hilo. Le 27 novembre 1935, une nouvelle bouche s’est ouverte plus bas sur le flanc nord, avec une coulée qui s’est dirigée vers le nord jusqu’au pied du Mauna Kea, où la lave s’est accumulée. Un mois après le début de l’éruption de 1935, le lac de lave qui s’était formé à la base du Mauna Kea s’est éventré et a envoyé une coulée vers Hilo. La lave progressait à un rythme inquiétant de 1,5 km par jour.
Au cours des deux années de l’éruption, Jaggar envisagé d’utiliser des explosifs pour freiner la coulée de lave qui présentait une menace pour Hilo. [NDLR: la technique a été utilisée sur l’Etna lors de l’éruption de 1991-1994 pour freiner la coulée qui menaçait Zafferana Etnea]. Il pensait mettre sur pied une expédition terrestre transportant du TNT qui serait introduit à proximité de la bouche éruptive. Au lieu de cela, un ami de Jaggar lui a suggéré que les avions de l’armée pourraient larguer des bombes explosives plus rapidement et avec plus de précision. Jaggar a donc demandé l’aide de Army Air Corp, qui lui a été rapidement accordée. Le 27 décembre 1935, dix bombardiers Keystone B-3 et B-4 ont largué 40 bombes dans deux zones bien ciblées de la coulée de lave de Humu’ula, à moins de 2 km de la bouche éruptive du Mauna Loa.
Source: USGS / HVO.

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In late February 2020, Hawaii media reported on the recent discovery of two bombs on the north flank of Mauna Loa, but details were lacking. We learn today that the two bombs were part of a cluster dropped by US Army Air Corp planes on the Humu’ula lava flow on December 27th, 1935. According to a 1980 study by Jack Lockwood, 20 of them were 600-pound demolition MK I bombs, each loaded with 355 pounds of TNT and armed with a 0.1 second time-delay fuse. The other 20 were “pointer bombs”that contained only small black powder charges.

The device featured in recent media reports is one of the pointer bombs. Dr. Thomas A. Jaggar, HVO’s founder, first described this bomb during a 1939 post-eruption inspection of the area: “The bomb had plunged through a thin crust into liquid lava and was intact, its nose exposed protruding down into a tunnel below.” The same bomb was found and photographed in 1977 by Lockwood. His photo (see below) was published in his 1980 paper with the caption, “‘Pointer bomb’ that penetrated 1935 pahoehoe flow alongside channel.”

The December 1935 bombs were part of the first test of using explosives to stall or divert a lava flow in Hawaii. Destroying a lava conduit to redirect a flow is one of three basic diversion tactics. However, lava diversion is the subject of great debate in Hawaii, with concerns about the success of influencing a lava flow’s progress and whether humans should interfere with natural processes and Pele.

I wrote a post about lava diversion on this blog on December 19th, 2017. You will find it at this address:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/12/19/detournement-des-coulees-de-lave-diversion-of-lava-flows/

As I explain in my post, the first known use of lava diversion was by a group of Catania citizens, Sicily, in 1669, when a large lava flow from Mount Etna threatened their town. Protected from the heat by cowhides, they tried to break open the lava conduit that fed the threatening flow, releasing lava into a new path away from Catania. The effort was briefly successful until citizens of nearby Paterno realized that the diverted flow could reach their own city and chased off the Catanians. The hole in the conduit then sealed and the flow toward Catania resumed, ultimately reaching the city and the Ionian Sea.

Other attempts were made, especially in 1983 on Mt Etna, without forgetting the stopping of a lava flow by soraying water on it, in 1973 on the island of Heimaey (Iceland).

In Hawaii, the use of dynamite to disrupt a lava flow was planned, but not tried, in 1881 when a Mauna Loa eruption threatened Hilo. The use of explosives was discussed again in 1929, when residents feared that an earthquake swarm on Hualalai might lead to an eruption of that volcano, but none occurred. The next opportunity came a few years later.

Following a Mauna Loa summit eruption in 1933, Jaggar predicted that a flank eruption would occur on the volcano within two years and might threaten Hilo. His prediction came true as Mauna Loa erupted in late November 1935.

During the first week, the flow moved from the volcano’s Northeast Rift Zone down its north flank and turned west, away from Hilo. But on November 27th, 1935, a new vent opened lower on the north flank and erupted a lava flow that went north to the base of Mauna Kea, where it ponded.

A month after the 1935 eruption began, the lava pond at the base of Mauna Kea breached, sending a flow toward Hilo. This lava flow advanced at an alarming rate of 1.5 km per day.

For the previous two years, Jaggar had talked about using explosives to disrupt a lava flow that might threaten Hilo. [Editor’s note : The technique was used on Mt Etna during the 1991-1994 eruption]. He envisioned a land expedition carrying TNT to near the vent. But a friend of Jaggar’s suggested that Army planes might be able to drop explosive bombs more quickly and accurately. So, Jaggar requested Army Air Corp assistance, which was quickly granted. On December 27th, 1935, ten Keystone B-3 and B-4 biplane bombers delivered 40 bombs to two target areas on the Humu’ula lava flow, both within 2 km of the Mauna Loa vent.

Source : USGS / HVO.

“Pointer bomb” dans la coulée de 1935. (Crédit photo; Jack Lockwood)

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde.

Le Raung (Indonésie) continue d’émettre des panaches de cendres et de vapeur qui s’élèvent à 100-200 mètres au-dessus du sommet. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1 à 4) et le public est invité à rester à l’extérieur de la zone d’exclusion de 2 km.
Source: CVGHM.

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Le Sinabung (Indonésie) émet des panaches blancs et gris. Une série de sept éruptions le 13 août 2020 a généré des panaches de cendres qui ont atteint 2 km. De nouveaux événements éruptifs les 14, 17 et 18 août ont produit des panaches de cendres qui ont atteint 2-4 km de hauteur. Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 1 à 4), avec une zone d’exclusion générale de 3 km et des extensions à 5 km sur le secteur SE et 4 km dans le secteur NE.
Source: CVGHM.

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L’activité éruptive reste intense sur le Reventador (Equateur). Le volcan émet fréquemment des panaches de gaz, de vapeur et de cendres qui s’élèvent jusqu’à 1 km au-dessus du sommet. Des blocs incandescents roulent souvent sur 500 à 700 m le long des flancs NE et E. Une coulée de lave a parcouru 200 m sur le flanc nord-est le 13 août 2020. Elle atteignait 300 m le 15 août et est restée active jusqu’au 18 août. Une petite coulée pyroclastique a descendu le flanc nord-est le 15 août.
Source: Instituto Geofisico.

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Au Kamtchatka, la couleur de l’alerte aérienne reste Orange pour les volcans Ebeko, Karymsky et Sheveluch.
Source: KVERT.

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Le Stromboli (Sicile) a montré son activité strombolienne habituelle au cours des derniers jours, avec des explosions d’intensité variable. On a enregistré entre 4 et une vingtaine d’événements par heure. Les explosions avaient pour origine essentiellement trois bouches dans la zone cratèrique nord et deux bouches dans la zone centre-sud. Dans l’après-midi du 13 août, une explosion plus forte a secoué cette dernière zone. Aucune déformation significative de l’édifice volcanique n’a été enregistrée.

Source : INGV.

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L’Etna (Sicile) continue d’émettre des panaches de cendre qui se dirigent vers le sud-est. La source de l’activité se trouve au niveau du cône sur la « selle » entre le Cratère SE et le Nouveau Cratère Sud-Est. Elle est de type strombolien et elle est parfaitement visible sur les images de la webcam L.A.V.E. (voir captures d’écran ci-dessous). Contrairement à ce qu’on laissé entendre certains médias, il ne s’agit pas d’un début d’éruption, ni d’une éruption, de l’Etna. Ce type d’activité apparaît de temps en temps sur le volcan où, selon l’INGV, le tremor éruptif se maintient à des valeurs moyennes.

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Here is some news of volcanic activity around the world.

Raung (Indonesia) is still emitting ash and steam plumes rising 100-200 metres above the summit. The alert level remains at 2 (on a scale of 1-4), and the public is asked to remain outside the 2-km exclusion zone.

Source: CVGHM.

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Sinabung (Indonesia) is emitting white and grey plumes. A series of seven eruptions late on August 13th, 2020 generated ash plumes that rose as high as 2 km. More eruptive events on August 14th, 17th and 18th produced ash plumes that rose up to 2-4 km. The alert level remains at 3 (on a scale of 1-4), with a general exclusion zone of 3 km and extensions to 5 km on the SE sector and 4 km in the NE sector.

Source : CVGHM.

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Eruptive activity is still high at Reventador (Ecuador). Numerous gas, steam, and ash emissions rise as high as 1 km above the summit. Incandescent blocks often roll 500-700 m down mainly the NE and E flanks. A lava flow travelled 200 m down the NE flank on August.13th, 2020. The flow lengthened to 300 m by August 15th and remained active until August 18th. A small pyroclastic flow descended the NE flank on August 15th.

Source : Instituto Geofisico.

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In Kamchatka, the aviation colour code remains at Orange for Ebeko, Karymsky and Sheveluch volcanoes.

Source: KVERT.

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Stromboli (Sicily) showed its usual Strombolian activity over the past few days, with explosions of varying intensity. Between 4 and 20 events were recordd each hour. The explosions originated essentially from three vents in the north crater area and two vents in the central-south zone. On the afternoon of August 13th, a larger explosion rocked the south-central area. No significant deformation of the volcanic edifice has been recorded.
Source: INGV.

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Mt Etna (Sicily) is still emitting ash clouds that are drifting SE. The source of this activity is the cone on the “saddle” between the SE Crater and the New SE Crater; it is strombolian and cen perfectly be seen on the the LAVE webcam (see screenshots below). Contrary to what was suggested by some media, this is not the start of a new major eruption of Mt Etna. This type of activity appears from time to time on the volcano where the eruptive tremor keeps medium values.

Panache de cendre et activité strombolienne sur l’Etna (Webcam L.A.V.E.)

 

La cendre du Sinabung détruit les cultures // Crops are destroyed by Mt Sinabung’s ash

Les derniers épisodes éruptifs du Sinabung ont causé de graves dégâts à l’agriculture locale. Les fermiers de la régence de Karo, au nord de Sumatra, ont subi jusqu’à 41,8 milliards de roupies (2,8 millions de dollars) de pertes car leurs cultures ont été fortement affectées par la cendre volcanique. Pas moins de 23 types de produits horticoles ont été affectés, notamment des piments rouges, des tomates, des pommes de terre, des choux, des choux-fleurs, etc. Les agriculteurs sont inquiets car d’autres éruptions sont susceptibles de se produire.
Le Sinabung est entré en éruption au moins à quatre reprises le 13 août 2020. Des témoins expliquent que chaque éruption avait une hauteur de colonne de cendre différente. L’événement le plus long a duré une vingtaine de minutes. Le public et les touristes sont instamment priés de rester à l’extérieur d’un rayon de 3 kilomètres du sommet du Sinabung, ainsi qu’un rayon de 5 kilomètres dans le secteur sud-est et un rayon de 4 kilomètres dans le secteur nord-est.
Source: The Jakarta Post.

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Mt Sinabung’s recent eruptions have cause heavy damage to the local agriculture. Farmers in Karo regency, North Sumatra, suffered up to 41.8 billion rupees ( 2.8 million dollars) in losses as their crops were heavily affected by volcanic ash. As many as 23 types of horticultural commodities were damaged, including red chillis, tomatoes, potatoes, cabbages, cauliflowers, etc. Farmers are worried as more eruptions are likely to occur.

Mt Sinabung erupted at least four times on August 13th, 2020. Witnesses report that each eruption had a different height in the ash column. The longest event lasted about 20 minutes. The public and tourists are urged to stay outside a 3-kilometre radius from Mt. Sinabung’s summit, as well as a 5-kilometre radius from the southeast sector and a 4-kilometre radius from the northeast sector.

Source : The Jakarta Post.

Crédit photo : F. Gueffier

Magma, éruptions et glissement de l’Etna // Magma, eruptions and the sliding of Mt Etna

Le lent glissement du flanc oriental de l’Etna vers la Mer Ionienne est un phénomène bien connu, confirmé par de nombreuses études. Les scientifiques pensent que ce glissement pourrait s’accélérer avec le temps et générer des tsunamis qui affecteraient toute la Méditerranée, menaçant la vie de millions de personnes.

Grâce à une approche multidisciplinaire avec utilisation de l’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (RSO), le GPS et la tomographie sismique, une équipe de chercheurs de l’INGV et de l’Institut Supérieur de Protection et de Recherche de l’Environnement (ISPRA) a analysé les déformations du sol sur l’ Etna provoquées par l’éruption du 24 décembre 2018 et l’événement sismique enregistré deux jours plus tard. L’interférométrie RSO a permis d’obtenir des cartes de déformation du sol sur l’ensemble de l’Etna. Les mesures obtenues ont été intégrées aux données fournies par le réseau GPS qui mesure en continu les déplacements du volcan. Enfin, les méthodes de tomographie sismique, avec l’analyse des ondes sismiques, ont permis de reconstruire la structure sous l’édifice volcanique.

Cette analyse multidisciplinaire complexe met en évidence comment le glissement continu du flanc oriental de l’Etna au fil du temps favorise les intrusions magmatiques vers la zone de glissement proprement dite, en empruntant les fractures bien connues comme les Rifts Nord-Est et Sud de la zone sommitale du volcan. La géométrie et l’emplacement des volumes de magma sont cohérents avec les anciennes structures tectoniques qui disloquent la croûte sous l’édifice volcanique – ce que mettent en évidence les données de tomographie sismique – et favorisent l’ascension du magma.
L’ascension du magma, provoquée par sa pression à l’intérieur de l’édifice volcanique, provoque un étirement de quelques mètres de tout l’édifice et accélère le glissement du flanc oriental. A son tour, cette accélération a un double effet : elle provoque des événements sismiques le long des failles bordant le flanc instable (comme, par exemple, le séisme de magnitude M 4.9 survenu le 26 décembre 2018 sur la faille de Fiandaca), et l’arrêt de l’éruption suite à la dépressurisation soudaine vers le plan d’effondrement.

L’étude a été publiée dans la revue Geology sous le titre «Flank sliding: A valve and a sentinel for paroxysmal eruptions and magma ascent at Mount Etna, Italy » – Glissement latéral de l’Etna: une soupape et une sentinelle pour les éruptions paroxystiques et l’ascension du magma.

Source : INGV.

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The slow sliding of the eastern flank of Mt Etna towards the Ionian Sea is a well-known phenomenon, confirmed by numerous studies. Scientists believe this sliding could accelerate over time and generate tsunamis that would affect the entire Mediterranean, threatening the lives of millions of people.
Thanks to a multidisciplinary approach using synthetic aperture radar interferometry (SAR), GPS and seismic tomography, a team of researchers from INGV and the Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) analyzed the ground deformation on Mt Etna caused by the eruption of December 24, 2018 and the seismic event recorded two days later. RSO interferometry has made it possible to obtain soil deformation maps over the whole of Mt Etna. The measurements obtained were integrated into the data provided by the GPS network which continuously measures the movements of the volcano. Finally, seismic tomography methods, with the analysis of seismic waves, have made it possible to reconstruct the structure under the volcanic edifice.
This complex multidisciplinary analysis highlights how the continuous sliding of the eastern flank of Mt Etna over time favours magmatic intrusions towards the sliding plane proper, along well-known fractures such as the North-East and South Rifts of the summit area of ​​the volcano. The geometry and location of the magma volumes are consistent with the ancient tectonic structures that dislocate the crust under the volcanic edifice – which is highlighted by seismic tomography data – and favour the ascent of magma.
The rise of the magma, caused by its pressure inside the volcanic edifice, causes the whole edifice to stretch a few metres and accelerates the sliding of the eastern flank. In turn, this acceleration has a double effect: it causes seismic events along the faults bordering the unstable flank (such as, for example, the magnitude M 4.9 earthquake that occurred on December 26, 2018 on the Fiandaca fault), and  the cessation of the eruption for the sudden depressurization back to the collapse plane.

The study was published in the journal Geology under the title « Flank sliding: A valve and a sentinel for paroxysmal eruptions and magma ascent at Mount Etna, Italy »
Source: INGV.

Schémas montrant le déplacement de l’Etna vers l’Est (Source : INGV)

Schéma montrant le processus d’intrusion magmatique qui induit le glissement du flanc oriental de l’Etna (Source : INGV)